Дано:
Длина проводника (l) = 10 см = 0,1 м
Масса проводника (m) = 2 г = 0,002 кг
Ток, проходящий через проводник (I) = 10 А
Ускорение свободного падения (g) = 9,81 м/с²
Найти:
Индукцию магнитного поля (В), необходимую для равновесия силы тяжести и силы, действующей на проводник со стороны магнитного поля.
Решение:
Сила, действующая на проводник в магнитном поле, может быть найдена по формуле:
F = B * I * l,
где B - индукция магнитного поля, I - ток в проводнике, l - длина проводника.
Сила тяжести, действующая на проводник, равна:
F_gravity = m * g,
где m - масса проводника, g - ускорение свободного падения.
Для равновесия сил в горизонтальном положении должно выполняться условие:
F = F_gravity,
B * I * l = m * g,
B = (m * g) / (I * l),
B = (0,002 кг * 9,81 м/с²) / (10 А * 0,1 м),
B = 0,01962 Тл.
Ответ:
Индукция магнитного поля, необходимая для равновесия сил, составляет 0,01962 Тл.